本技術(shù)屬于圖像顯示領域，具體而言涉及一種桌面光學系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有技術(shù)中，具有一種能夠在既定空間內(nèi)成像遠距離圖像的光學系統(tǒng)，以使得觀看者的眼睛距離該系統(tǒng)所形成的像具有一定的距離，即能夠使得光學系統(tǒng)所形成的像能夠落在觀看者的視網(wǎng)膜上，從而使得觀看者具有良好的觀看習慣，防止長時間觀看近距離的事物而導致近視。

2、但是每個人的眼睛狀況都存在差異，根據(jù)不同的觀看者應該個性化的適配觀看距離，由此將需要一個較大的調(diào)焦范圍，以滿足不同的需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型正是基于現(xiàn)有技術(shù)的上述需求而提出的，本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種桌面光學系統(tǒng)以大范圍的調(diào)焦適配于不同需求。

2、為了解決上述問題，本實用新型提供的技術(shù)方案包括：

3、提供了一種桌面光學系統(tǒng)，包括：光源，所述光源提供光線，所述光源發(fā)出的光線為p偏振光或s偏振光；光相位調(diào)制器，與所述光源相對設置，透過所述光源發(fā)出的光線；平面分光鏡，與所述移動組件相對設置，接收來自光相位調(diào)制器的光線；移動組件，包括所述光源和所述光相位調(diào)制器，沿所述移動組件的中軸線向靠近或遠離所述平面分光鏡的方向移動；曲面反射組件，所述曲面反射組件包括承載板，所述承載板包括第一光學有效面和第二光學有效面，所述第一光學有效面和第二光學有效面與所述平面分光鏡相對設置；所述曲面反射組件接收經(jīng)過所述平面分光鏡反射的光線，將其反射并透過所述平面分光鏡，形成最終像；所述最終像的焦面深度隨所述移動組件的移動位置變化；當光相位調(diào)制器停止工作時，入射在所述曲面反射組件上的光線將被所述第一光學有效面和第二光學有效面中的一者反射；當光相位調(diào)制器工作時，入射在所述曲面反射組件上的光線將被所述第一光學有效面和第二光學有效面中的另一者反射。

4、上述設置通過將曲面反射組件復用的方式實現(xiàn)更大的調(diào)焦范圍，即當相位調(diào)制器工作時，移動移動組件將會產(chǎn)生一個調(diào)焦范圍，當相位調(diào)制器停止工作時，移動移動組件會產(chǎn)生另一個調(diào)焦范圍，且形成的兩個調(diào)焦范圍不重疊，即能夠增大調(diào)焦范圍，從而有效滿足不同需求，能夠支持個性化的根據(jù)觀看者的實際需求調(diào)節(jié)成像的距離，使得觀看者具有良好的使用體驗。

5、優(yōu)選的，所述第一光學有效面由第一分光偏振膜形成，所述第二光學有效面由第二分光偏振膜形成；所述第一分光偏振膜具有第一偏振軸，所述第二分光偏振膜具有第二偏振軸，所述第一偏振軸和第二偏振軸相互垂直。

6、通過對光相位調(diào)制器的控制，使得入射至所述曲面反射組件上的光進行不同的處理，使得光線能夠在第一分光偏振膜處反射，在改變光線的偏振態(tài)后，光線能夠在第二分光偏振膜處反射，設置第一偏振軸和第二偏振軸垂直使得能夠透過前方偏振膜的光線將會被后方偏振膜反射。

7、優(yōu)選的，當所述光源發(fā)出的光線為p偏振光時，所述第一光學有效面為靠近所述平面分光鏡的一面，所述第二光學有效面為遠離所述平面分光鏡的一面。

8、通過上述設置使得在光相位調(diào)制器在工作狀態(tài)下，入射至第一光學有效面的光線為s偏振光，在第一光學有效面進行反射；在光相位調(diào)制器處于停止工作的狀態(tài)中時，入射至第一光學有效面的光線為p偏振光，將透過第一光學有效面在第二光學有效面處進行反射，從而使得最終像呈現(xiàn)在不同的位置，也同樣使得對應的調(diào)焦范圍不同。

9、優(yōu)選的，當所述光源發(fā)出的光線為s偏振光時，所述第一光學有效面為遠離所述平面分光鏡的一面，所述第二光學有效面為靠近所述平面分光鏡的一面。

10、通過上述設置使得在光相位調(diào)制器在工作狀態(tài)下，入射至第一光學有效面的光線為p偏振光，將透過第二光學有效面在第一光學有效面上進行反射；在光相位調(diào)制器處于停止工作的狀態(tài)中時，入射至第二光學有效面的光線為s偏振光，在第二光學有效面處進行反射，從而使得最終像呈現(xiàn)在不同的位置，也同樣使得對應的調(diào)焦范圍不同。

11、優(yōu)選的，用全反射膜代替所述第二分光偏振膜形成第二光學有效面，所述第一光學有效面先于所述第二光學有效面接收來自所述平面分光鏡反射的光線。

12、當所述光源發(fā)出的光線為p偏振光時，使用全反射膜代替第二分光偏振膜同樣能夠相同的效果，即在光相位調(diào)制器在工作狀態(tài)下，入射至第一光學有效面的光線為s偏振光，在第一光學有效面進行反射；在光相位調(diào)制器處于停止工作的狀態(tài)中時，入射至第一光學有效面的光線為p偏振光，將透過第一光學有效面在第二光學有效面處進行反射，從而使得最終像呈現(xiàn)在不同的位置，也同樣使得對應的調(diào)焦范圍不同。

13、優(yōu)選的，所述焦面深度的變化范圍包括光相位調(diào)制器停止工作時隨移動組件的移動形成的第一調(diào)焦范圍和光相位調(diào)制器工作時隨移動組件的移動形成的第二調(diào)焦范圍。

14、通過設置光相位調(diào)制器的工作與停止的狀態(tài)調(diào)整光線的偏振態(tài)，從而形成不同的調(diào)焦范圍，調(diào)節(jié)范圍的疊加為桌面光學系統(tǒng)總的調(diào)焦范圍。

15、優(yōu)選的，所述承載板靠近所述平面分光鏡的一面的頂點曲率半徑的絕對值大于承載板遠離所述平面分光經(jīng)的一面的頂點曲率半徑的絕對值。

16、優(yōu)選的，所述承載板靠近所述平面分光鏡的一面的頂點曲率半徑的絕對值的范圍為500mm～770mm；所述承載板遠離所述平面分光鏡的一面的頂點曲率半徑的絕對值的范圍為480mm～750mm。

17、優(yōu)選的，所述桌面光學系統(tǒng)還包括透鏡，所述透鏡的兩側(cè)分別與所述光相位調(diào)制器和平面分光鏡相對設置，所述移動組件包括所述光相位調(diào)制器。

18、通過設置透鏡以校正場曲，具有更好的成像效果。

19、優(yōu)選的，所述透鏡的焦距范圍為180mm～300mm。

20、優(yōu)選的，出瞳位置為原點，形成垂直于光軸的坐標平面，以光軸方向為右方，即為z軸，則x軸為前方，y軸為上方，平面分光鏡所在平面與xoy平面之間的銳角夾角范圍為37°～42°，光源所在平面與xoy平面之間的銳角夾角范圍為6°～16°。

21、優(yōu)選的，所述平面分光鏡中心與承載面前表面之間的距離范圍為100mm～160mm。

22、優(yōu)選的，所述平面分光鏡中心與光源下表面之間的距離為160mm～260mm。

23、優(yōu)選的，出瞳位置與平面分光鏡之間的距離范圍為200mm～300mm。

24、優(yōu)選的，所述系統(tǒng)的出瞳尺寸至少大于70mm×40mm；視場角大于20°。

25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型通過光相位調(diào)制器改變?nèi)肷涔饩€的偏振態(tài)，不同偏振態(tài)的光入射至第一光學有效面和入射至第二光學有效面后的傳播路徑不同，從而形成不同的光路，通過改變移動組件的位置能夠調(diào)整最終像的焦面深度，本實用新型中不同光路的調(diào)焦范圍完全不同，即所形成的兩個光路能夠有效增大桌面光學系統(tǒng)的調(diào)焦范圍，以能夠在不增加額外空間的基礎上個性化地適應更多觀看者的不同需求。

技術(shù)特征：

1.一種桌面光學系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面光學系統(tǒng)，其特征在于，所述第一光學有效面由第一分光偏振膜形成，所述第二光學有效面由第二分光偏振膜形成；所述第一分光偏振膜具有第一偏振軸，所述第二分光偏振膜具有第二偏振軸，所述第一偏振軸和第二偏振軸相互垂直。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的桌面光學系統(tǒng)，其特征在于，當所述光源發(fā)出的光線為p偏振光時，所述第一光學有效面為靠近所述平面分光鏡的一面，所述第二光學有效面為遠離所述平面分光鏡的一面。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的桌面光學系統(tǒng)，其特征在于，當所述光源發(fā)出的光線為s偏振光時，所述第一光學有效面為遠離所述平面分光鏡的一面，所述第二光學有效面為靠近所述平面分光鏡的一面。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的桌面光學系統(tǒng)，其特征在于，用全反射膜代替所述第二分光偏振膜形成第二光學有效面，所述第一光學有效面先于所述第二光學有效面接收來自所述平面分光鏡反射的光線。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面光學系統(tǒng)，其特征在于，所述焦面深度的變化范圍包括光相位調(diào)制器停止工作時隨移動組件的移動形成的第一調(diào)焦范圍和光相位調(diào)制器工作時隨移動組件的移動形成的第二調(diào)焦范圍。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面光學系統(tǒng)，其特征在于，所述承載板靠近所述平面分光鏡的一面的頂點曲率半徑的絕對值大于承載板遠離所述平面分光經(jīng)的一面的頂點曲率半徑的絕對值。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的桌面光學系統(tǒng)，其特征在于，所述承載板靠近所述平面分光鏡的一面的頂點曲率半徑的絕對值的范圍為500mm～770mm；所述承載板遠離所述平面分光鏡的一面的頂點曲率半徑的絕對值的范圍為480mm～750mm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面光學系統(tǒng)，其特征在于，所述桌面光學系統(tǒng)還包括透鏡，所述透鏡的兩側(cè)分別與所述光相位調(diào)制器和平面分光鏡相對設置，所述移動組件包括所述光相位調(diào)制器。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的桌面光學系統(tǒng)，其特征在于，所述透鏡的焦距范圍為180mm～300mm。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面光學系統(tǒng)，其特征在于，出瞳位置為原點，形成垂直于光軸的坐標平面，以光軸方向為右方，即為z軸，則x軸為前方，y軸為上方，平面分光鏡所在平面與xoy平面之間的銳角夾角范圍為37°～42°，光源所在平面與xoy平面之間的銳角夾角范圍為6°～16°。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面光學系統(tǒng)，其特征在于，所述平面分光鏡中心與承載面前表面之間的距離范圍為100mm～160mm。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面光學系統(tǒng)，其特征在于，所述平面分光鏡中心與光源下表面之間的距離為160mm～260mm。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面光學系統(tǒng)，其特征在于，出瞳位置與平面分光鏡之間的距離范圍為200mm～300mm。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面光學系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)的出瞳尺寸至少大于70mm×40mm；視場角大于20°。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)屬于圖像顯示領域，具體而言涉及一種桌面光學系統(tǒng)，包括：光源，光源提供光線，光源發(fā)出的光線為P偏振光或S偏振光；光相位調(diào)制器，與光源相對設置；平面分光鏡，與光相位調(diào)制器相對設置；移動組件，包括光源和光相位調(diào)制器，沿移動組件的中軸線向靠近或遠離平面分光鏡的方向移動；曲面反射組件，包括承載板，承載板包括第一光學有效面和第二光學有效面；最終像的焦面深度隨移動組件的移動位置變化；當光相位調(diào)制器停止工作時，光線將被第一光學有效面和第二光學有效面中的一者反射；當光相位調(diào)制器工作時，光線將被第一光學有效面和第二光學有效面中的另一者反射。通過上述設置以實現(xiàn)較大的調(diào)焦范圍適配于不同使用者。

技術(shù)研發(fā)人員：陳海龍,沈文睿,姚俊,劉玥
受保護的技術(shù)使用者：上海睿視健康科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240306
技術(shù)公布日：2024/12/19